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文檔簡介

第六章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題第一節(jié)風化作用第二節(jié)河流地質(zhì)作用第三節(jié)滑坡與崩塌第四節(jié)泥石流第五節(jié)巖溶與土洞第六節(jié)地震及其效應第七節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對地基穩(wěn)定性的影響第八節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對地下工程選址的影響第九節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對道路選線的影響第十節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對海港建設的影響第六章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題第一節(jié)風化作用16.1風化作用6.1.1風化作用的意義6.1.2風化作用類型6.1.3巖石風化程度和風化帶6.1.4巖石風化的治理6.1風化作用6.1.1風化作用的意義2巖石風化的治理方法可采用:挖除防治兩種措施。巖石風化的治理方法可采用:3挖除方法這種措施是采取挖除一部分危及建筑物安全的風化厲害的巖層,挖除的深度是根據(jù)風化巖的風化程度、風化裂隙、風化巖的物理力學性質(zhì)和工程要求等來確定。挖除風化巖石是一個困難而耗費時間的過程,因而宜少挖。挖除方法這種措施是采取挖除一部分危及建筑物安4這種方法是采取制止風化作用繼續(xù)發(fā)展,或采用人工方法加固風化巖的措施。防治風化的方法甚多,如:1)覆蓋防止風化營力入侵的材料,如瀝青、水泥、粘土蓋層等;2)灌注膠結(jié)和防水的材料,如水泥、瀝青、水玻璃、粘土等漿液,使其起到封閉和膠結(jié)巖石裂隙的作用;3)整平地區(qū),加強排水。這是以防為主的方法,水是風化作用最活躍因素之一,隔絕了水就能減弱巖石的風化速度;4)當巖石風化速度較快時,必須通過敞露的探槽觀測巖石的風化速度,從而確定基坑的敞開期限內(nèi)巖石風化可能達到的程度,據(jù)此擬定保護基坑免受風化破壞的措施。防治方法這種方法是采取制止風化作用繼續(xù)發(fā)展,或采用人56.2河流地質(zhì)作用6.2.1流水的侵蝕作用6.2.2河谷的類型及河流階地6.2.3河岸掏蝕破壞的預測和防護6.2河流地質(zhì)作用6.2.1流水的侵蝕作用6河岸掏蝕破壞防護首先要確定河岸掏蝕破壞地段。這些地段通常是正處于向?qū)挾劝l(fā)展時期,并且河岸是由松軟土層構(gòu)成,這樣,在河曲的凹岸最容易遭受沖刷。如果在凹岸一些地段出現(xiàn)直立的高陡邊坡,而且近洪水面附近出現(xiàn)有掏蝕洞穴,則此凹岸段為掏蝕和沖刷地段。此時要取土樣確定其允許不沖刷流速,以便將它與該地段的實際流速相對比。此外還要進行訪問或?qū)嶋H觀測,以確定河岸掏蝕范圍、河流平水位和高水位、河岸破壞和后退的速度,預測河岸掏蝕對鄰近建筑物和構(gòu)筑物的威脅性。所收集到的資料都應標識于工程地質(zhì)圖上。河岸掏蝕破壞防護首先要確定河岸掏蝕破壞地段7對河岸掏蝕破壞地段的防護措施可分兩類:一類是直接防護邊岸不受沖蝕作用的措施。如拋石、鋪砌、混凝土塊堆砌、混凝土板、護岸擋墻、岸坡綠化等。另一類是調(diào)節(jié)徑流以改變水流方向、流速和流量的措施。如為改變河水流向,則可興建各類導流工程如丁壩、橫墻等。這些工程是從河岸以某種角度伸向下游,水流在其前進途中遇到這些工程而受阻,便改變流向和避開被防護的岸邊或降低其流速。在河岸地段,這些工程構(gòu)筑物之間將會出現(xiàn)松散物質(zhì)的堆積,形成淺灘。對河岸掏蝕破壞地段的防護措施可分兩類:86.3滑坡與崩塌6.3.1滑坡的定義與構(gòu)造6.3.2滑坡的分類6.3.3滑坡的發(fā)育過程6.3.4滑坡的力學分析及影響因素6.3.5滑坡的治理6.3.6崩塌6.3滑坡與崩塌6.3.1滑坡的定義與構(gòu)造96.3.1滑坡的定義與構(gòu)造

滑坡是斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài),沿著斜坡內(nèi)某些滑動面(或滑動帶)作整體向下滑動的現(xiàn)象。首先,滑動的巖土體具有整體性,除了滑坡邊緣線一帶和局部一些地方有較少的崩塌和產(chǎn)生裂隙外,總的來看它大體上保持著原有巖土體的整體性;其次,斜坡上巖土體的移動方式為滑動,不是傾倒或滾動,因而滑坡體的下緣常為滑動面或滑動帶的位置。此外,規(guī)模大的滑坡一般是緩慢地往下滑動,其位移速度多在突變加速階段才顯著。有時會造成災難性的。有些滑坡滑動速度一開始也很快,這種滑坡經(jīng)常是在滑坡體的表層發(fā)生翻滾現(xiàn)象,因而稱這種滑坡為崩塌性滑坡。6.3.1滑坡的定義與構(gòu)造滑坡是斜坡土體和巖體在重力10—個發(fā)育完全的比較典型的滑坡具有如下的基本構(gòu)造特征滑坡形態(tài)和構(gòu)造示意圖

(a)平面圖;(b)塊狀圖1-滑坡體;2-滑動面;3-滑動帶;4-滑坡床;5-滑坡后壁;6-滑坡臺地;7-滑坡臺地陡坎;8-滑坡舌;9-拉張裂縫;10-滑坡鼓丘;11-扇形張裂縫;12-剪切裂縫—個發(fā)育完全的比較典型的滑坡滑坡形態(tài)和構(gòu)造示意圖(a)平面11(1)滑坡體斜坡內(nèi)沿滑動面向下滑動的那部分巖土體。這部分巖土體雖然經(jīng)受了擾動,但大體上仍保持有原來的層位和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點。滑坡體和周圍不動巖土體的分界線叫滑坡周界?;麦w的體積大小不等,大型滑坡體可達幾千萬立方米。(1)滑坡體斜坡內(nèi)沿滑動面向下滑動的那部分巖土體。12(2)滑動面、滑動帶和滑坡床滑坡體沿其滑動的面稱滑動面?;瑒用嬉陨?,被揉皺了的厚數(shù)厘米至數(shù)米的結(jié)構(gòu)擾動帶,稱滑動帶。有些滑坡的滑動面(帶)可能不只一個,在最后滑動面以下穩(wěn)定的巖土體稱為滑坡床?;瑒用娴男螤铍S著斜坡巖土的成分和結(jié)構(gòu)的不同而各異。在均質(zhì)粘性土和軟巖中,滑動面近于圓弧形?;麦w如沿著巖層層面或構(gòu)造面滑動時,滑動面多呈直線形或折線形。多數(shù)滑坡的滑動面由直線和圓弧復合而成,其后部經(jīng)常呈弧形,前部呈近似水平的直線。滑動面大多數(shù)位于粘土夾層或其它軟弱巖層內(nèi)。如頁巖、泥巖、千枚巖、片巖、風化巖等。由于滑動時的摩擦,滑動面常常是光滑的,有時有清楚的擦痕;同時,在滑動面附近的巖土體遭受風化破壞也較厲害?;瑒用娓浇膸r土體通常是潮濕的,甚至達到飽和狀態(tài)。許多滑坡的滑動面常常有地下水活動,在滑動面的出口附近常有泉水出露。(2)滑動面、滑動帶和滑坡床滑坡體沿其滑動的面稱滑動13(3)滑坡后壁

滑坡體滑落后,滑坡后部和斜坡未動部分之間形成的一個陡度較大的陡壁稱滑坡后壁。滑坡后壁實際上是滑動面在上部的露頭?;潞蟊诘淖笥页驶⌒蜗蚯把由欤湫螒B(tài)呈“圈椅”狀,稱為滑坡圈谷。(3)滑坡后壁滑坡體滑落后,滑坡后部和斜坡未動部分之14(4)滑坡臺地滑坡體滑落后,形成階梯狀的地面稱滑坡臺地?;屡_地的臺面往往向著滑坡后壁傾斜。滑坡臺地前緣比較陡的破裂壁稱為滑坡臺坎。有兩個以上滑動面的滑坡或經(jīng)過多次滑動的滑坡,經(jīng)常形成幾個滑坡臺地。(4)滑坡臺地滑坡體滑落后,形成階梯狀的地面稱滑坡臺15(5)滑坡鼓丘

滑坡體在向前滑動的時候,如果受到阻礙,就會形成隆起的小丘為滑坡鼓丘。(6)滑坡舌滑坡體的前部如舌狀向前伸出的部分稱為滑坡舌。(5)滑坡鼓丘滑坡體在向前滑動的時候,如果受到阻礙,16(7)滑坡裂縫

在滑坡運動時,由于滑坡體各部分的移動速度不均勻,在滑坡體內(nèi)及表面所產(chǎn)生的裂縫稱為滑坡裂縫。根據(jù)受力狀況不同,滑坡裂縫可以分為四種:(7)滑坡裂縫在滑坡運動時,由于滑坡體各部分的移動速171)拉張裂縫。在斜坡將要發(fā)生滑動的時候,由于拉力的作用,在滑坡體的后部產(chǎn)生一些張口的弧形裂縫。與滑坡后壁相重合的拉張裂縫稱主裂縫。坡上拉張裂縫的出現(xiàn)是產(chǎn)生滑坡的前兆。2)鼓張裂縫?;麦w在下滑過程中,如果滑動受阻或上部滑動較下部為快,則滑坡下部會向上鼓起并開裂,這些裂縫通常是張口的。鼓張裂縫的排裂方向基本上與滑動方向垂直,有時交互排列成網(wǎng)狀。1)拉張裂縫。在斜坡將要發(fā)生滑動的時候,由于拉力的作用,在滑183)剪切裂縫?;麦w兩側(cè)和相鄰的不動巖土體發(fā)生相對位移時,會產(chǎn)生剪切作用;或滑坡體中央部分較兩側(cè)滑動快而產(chǎn)生剪切作用,都會形成大體上與滑動方向平行的裂縫。這些裂縫的兩側(cè)常伴有如羽毛狀平行排列的次一級裂縫。

4)扇形張裂縫?;麦w向下滑動時,滑坡舌向兩側(cè)擴散,形成放射狀的張開裂縫,稱為扇形張裂縫,也稱滑坡前線放射狀裂縫。3)剪切裂縫?;麦w兩側(cè)和相鄰的不動巖土體發(fā)生相對位移時,會19(8)滑坡主軸

滑坡主軸也稱主滑線,為滑坡體滑動速度最快的縱向線,它代表整個滑坡的滑動方向?;瑒盂E線可以為直線,也可以是折線,如圖所示。運動最快之點相連的主軸為折線形。(8)滑坡主軸滑坡主軸也稱主滑線,為滑坡體滑動速度最206.3.2滑坡的分類為了滑坡的認識和治理,需要對滑坡進行分類。但由于自然界的地質(zhì)條件和作用因素復雜,各種工程分類的目的和要求又不盡相同,因而可從不同角度進行滑坡分類。6.3.2滑坡的分類為了滑坡的認識和治理,需要對滑21(一)按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關系劃分:(1)覆蓋層滑坡本類滑坡有粘性土滑坡、黃土滑坡、碎石滑坡(2)基巖滑坡本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關系可分為:均質(zhì)滑坡(圖a)、順層滑坡(圖b、c)、切層滑坡(圖d)。順層滑坡又可分為沿層面滑動或沿基巖面滑動的滑坡。(3)特殊滑坡本類滑坡有融凍滑坡、陷落滑坡等?;屡c地質(zhì)結(jié)構(gòu)關系示意圖(一)按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關系劃分:(1)22(二)按滑坡體的厚度劃分①淺層滑坡;⑦中層滑坡;②深層滑坡(三)按滑坡的規(guī)模大小劃分:①小型滑坡;②中型滑坡;②大型滑坡(四)按形成的年代劃分①新滑坡;②古滑坡(五)按力學條件劃分①牽引式滑坡;②推動式滑坡P154表6-1(二)按滑坡體的厚度劃分①淺層滑坡;⑦中層滑坡;②深層滑坡(236.3.3滑坡的發(fā)育過程

一般說來,滑坡的發(fā)生是一個長期的變化過程,通常將滑坡的發(fā)育過程劃分為三個階段:蠕動變形階段滑動破壞階段漸趨穩(wěn)定階段研究滑坡發(fā)育的過程對于認識滑坡和正確地選擇防滑措施具有很重要意義。6.3.3滑坡的發(fā)育過程一般說來,滑坡的發(fā)生是一個24

(一)蠕動變形階段斜坡在發(fā)生滑動之前通常是穩(wěn)定的。有時在自然條件和人為因素作用下,可以使斜坡巖土強度逐漸降低(或斜坡內(nèi)部剪切力不斷增加),造成斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞。在斜坡內(nèi)部某一部分因抗剪強度小于剪切力而首先變形,產(chǎn)生微小的移動,往后變形逐步發(fā)展,直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫。隨著拉張裂縫的出現(xiàn),滲水作用加強,變形進一步發(fā)展,后緣拉張,裂縫加寬,開始出現(xiàn)不大的錯距,兩側(cè)剪切裂縫也相繼出現(xiàn)。坡腳附近的巖土被擠壓、滑坡出口附近潮濕滲水,此時滑動面已大部分形成,但尚未全部貫通。斜坡變形再進一步繼續(xù)發(fā)展,后緣拉張裂縫不斷加寬,錯距不斷增大,兩側(cè)羽毛狀剪切裂縫貫通并撕開,斜坡前緣的巖土擠緊并鼓出,出現(xiàn)較多的鼓張裂縫,滑坡出口附近滲水混濁,這時滑動面已全部形成,接著便開始整體地向下滑動。(一)蠕動變形階段斜坡在發(fā)生滑動之前通常是穩(wěn)定的。25從斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞,坡面出現(xiàn)裂縫,到斜坡開始整體滑動之前的這段時間稱為滑坡的蠕動變形階段。蠕動變形階段所經(jīng)歷的時間有長有短。長的可達數(shù)年之久,短的僅數(shù)月或幾天的時間。一般說來,滑動的規(guī)模愈大,蠕動變形階段持續(xù)的時間愈長。斜坡在整體滑動之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,叫做滑坡的前兆現(xiàn)象,盡早發(fā)現(xiàn)和觀測滑坡的各種前兆現(xiàn)象,對于滑坡的預測和預防都是很重要的。從斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞,坡面出現(xiàn)裂縫,到斜坡開始整26(二)滑動破壞階段滑坡在整體往下滑動的時候,滑坡后緣迅速下陷,滑坡壁越露越高,滑坡體分裂成數(shù)塊,并在地面上形成階梯狀地形,滑坡體上的樹木東倒西歪地傾斜,形成“醉林”?;麦w上的建筑物(如房屋、水管、渠道等)嚴重變形以致倒塌毀壞。隨著滑坡體向前滑動,滑坡體向前伸出,形成滑坡舌。在滑坡滑動的過程中,滑動面附近濕度增大,并且由于重復剪切,巖土的結(jié)構(gòu)受到進一步破壞,從而引起巖土抗剪強度進一步降低,促使滑坡加速滑動。(二)滑動破壞階段滑坡在整體往下滑動的時候,滑坡后緣27滑坡滑動的速度大小取決于滑動過程中巖土抗剪強度降低的絕對數(shù)值,并和滑動面的形狀,滑坡體厚度和長度,以及滑坡在斜坡上的位置有關。如果巖土抗剪強度降低的數(shù)值不多,滑坡只表現(xiàn)為緩慢的滑動,如果在滑動過程中,滑動帶巖土抗剪強度降低的絕對數(shù)值較大,滑坡的滑動就表現(xiàn)為速度快、來勢猛,滑動時往往伴有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪,有時造成巨大災害?;禄瑒拥乃俣却笮∪Q于滑動過程中巖土抗剪強度降低的28(三)漸趨穩(wěn)定階段由于滑坡體在滑動過程中具有動能,所以滑坡體能越過平衡位置,滑到更遠的地方?;瑒油V购?,除形成特殊的滑坡地形外,在巖性、構(gòu)造和水文地質(zhì)條件等方面都相繼發(fā)生了一些變化。例如:地層的整體性已被破壞,巖石變得松散破碎,透水性增強含水量增高,經(jīng)過滑動,巖石的傾角或者變緩或者變陡,斷層、節(jié)理的方位也發(fā)生了有規(guī)律的變化;地層的層序也受到破壞,局部的老地層會復蓋在第四紀地層之上等等。(三)漸趨穩(wěn)定階段由于滑坡體在滑動過程中具有動能,所29在自重的作用下,滑坡體上松散的巖土逐漸壓密,地表的各種裂縫逐漸被充填,滑動帶附近巖土的強度由于壓密固結(jié)又重新增加,這時對整個滑坡的穩(wěn)定性也大為提高。經(jīng)過若干時期后,滑坡體上的東倒西歪的“醉林”又重新垂直向上生長,但其下部已不能伸直,因而樹干呈彎曲狀,有時稱它謂“馬刀樹”,這是滑坡趨于穩(wěn)定的一種現(xiàn)象。當滑坡體上的臺地已變平緩,滑坡后壁變緩并生長草木,沒有崩塌發(fā)生,滑坡體中巖土壓密,地表沒有明顯裂縫,滑坡前緣無水滲出或流出清晰的泉水時,就表示滑坡已基本趨于穩(wěn)定。在自重的作用下,滑坡體上松散的巖土逐漸壓密,地表的各30滑坡趨于穩(wěn)定之后,如果滑坡產(chǎn)生的主要因素已經(jīng)消除,滑坡將不再滑動,而轉(zhuǎn)入長期穩(wěn)定。若產(chǎn)生滑坡的主要因素并未完全消除,且又不斷積累,當積累到一定程度之后,穩(wěn)定的滑坡便又會重新滑動。滑坡趨于穩(wěn)定之后,如果滑坡產(chǎn)生的主要因素已經(jīng)消除,滑坡將不再316.3.4滑坡的力學分析及影響因素1、滑坡的力學分析2、影響滑坡的因素6.3.4滑坡的力學分析及影響因素1、滑坡的力學分析321、滑坡的力學分析滑坡是在斜坡上巖土體遭到破壞,使滑坡體沿著滑動面(帶)下滑而造成的地質(zhì)現(xiàn)象?;瑒用嬗衅街钡幕蚧⌒蔚摹T诰|(zhì)滑坡中,滑動面多呈圓形。(1)在平面滑動面情形下,滑坡體的穩(wěn)定系數(shù)K為滑動面上的總抗滑力F與巖土體重力Q所產(chǎn)生的總下滑力T之比。即K=總抗滑力/總下滑力=F/T當K<1時,滑坡發(fā)生;K>=1時,滑坡體穩(wěn)定或處于極限平衡狀態(tài)。1、滑坡的力學分析滑坡是在斜坡上巖土體遭到33(2)在圓形滑動面情形下,滑動面中心為O,滑弧半徑為R。過滑動圓心O作一鉛直線,將滑坡體分成兩部分。在鉛垂線之右部分為滑動部分,其重量為Q1,它能繞O點形成滑動力矩Q1d1,在鉛垂線之左部分,其重量為Q2,形成抗滑力矩Q2d2。因此,該滑坡的穩(wěn)定系數(shù)K為總抗滑力矩總滑動力矩之比。

當K<1時,滑坡失去平衡,而發(fā)生滑坡。(2)在圓形滑動面情形下,滑動面中心為O,滑弧半徑為R。過滑34(3)在折線滑動面情形下,可采用分段的力學分析。如圖6-19所示,沿折線滑面的轉(zhuǎn)折處劃分成若干塊段,從上至下逐塊計算推力.每塊滑坡體向下滑動的力與巖土體阻擋下滑力之差,也稱剩余下滑力,是逐級向下傳遞的。即

當任何一塊剩余下滑力為零或負值時,說明該塊對下一塊不存在滑坡推力。當最終一塊巖土體的剩余下滑力為負值或零時,表示整個滑坡體是穩(wěn)定的。如為正值,則不穩(wěn)定。應按此剩余下滑力設計支擋結(jié)構(gòu)。由此可見,支擋結(jié)構(gòu)設置在剩余下滑力最小位置處較合理。(3)在折線滑動面情形下,可采用分段的力學分析。如圖6-19352、影響滑坡的因素凡是引起斜坡巖土體失穩(wěn)的因素稱為滑坡因素。這些因素可使斜坡外形改變、巖土體性質(zhì)惡化以及增加附加荷載等而導致滑坡的發(fā)生。概括起來,主要的滑坡因素有:(1)斜坡外形(2)巖性(3)構(gòu)造(4)水(5)地震(6)人為因素2、影響滑坡的因素凡是引起斜坡巖土體失穩(wěn)的36(1)斜坡外形斜坡的存在,使滑動面能在斜坡前緣臨空出露。這是滑坡產(chǎn)生的先決條件。同時,斜坡不同高度、坡度、形狀等要素可使斜坡內(nèi)力狀態(tài)變化,內(nèi)應力的變化可導致斜坡穩(wěn)定或失穩(wěn)。當斜坡愈陡、高度愈大以及當斜坡中上部突起而下部凹進,且坡腳無抗滑地形時,滑坡容易發(fā)生。(1)斜坡外形斜坡的存在,使滑動面能在斜坡前37(2)巖性滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的土層中和一些軟巖中。例如粘質(zhì)土、黃土和黃土類土、山坡堆積、風化巖以及遇水易膨脹和軟化的土層。軟巖有頁巖、泥巖和泥灰?guī)r、千枚巖以及風化凝灰?guī)r等。(2)巖性滑坡主要發(fā)生在易親水軟化的土層中38(3)構(gòu)造斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理等軟弱面若與斜坡坡面傾向近于一致,則此斜坡的巖土體容易失穩(wěn)成為滑坡。這時,此等軟弱面組合成為滑動面。(3)構(gòu)造斜坡內(nèi)的一些層面、節(jié)理、斷層、片理39(4)水水的作用可使巖土軟化、強度降低,可使巖土體加速風化。若為地表水作用還可以使坡腳侵蝕沖刷;地下水位上升可使巖土體軟化、增大水力坡度等。不少滑坡有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點,說明水對滑坡作用的重要性。(4)水水的作用可使巖土軟化、強度降低,可使40(5)地震地震可誘發(fā)滑坡發(fā)生,此現(xiàn)象在山區(qū)非常普遍。地震首先將斜坡巖土體結(jié)構(gòu)破壞,可使粉砂層液化,從而降低巖土體抗剪強度;同時地霞波在巖土體內(nèi)傳遞,使巖土體承受地震慣性力,增加滑坡體的下滑力,促進滑坡的發(fā)生。(5)地震地震可誘發(fā)滑坡發(fā)生,此現(xiàn)象在山區(qū)非41(6)人為因素1)在興建土建工程時,由于切坡不當,斜坡的支撐被破壞、或者在斜坡上方任意堆填巖土方、興建工程、增加荷載,都會破壞原來斜坡的穩(wěn)定條件。2)人為地破壞表層覆蓋物,引起地表水下滲作用的增強,或破壞自然排水系統(tǒng),或排水設備布置不當,泄水斷面大小不合理而引起排水不暢,漫溢亂流,使坡體水量增加。3)引水灌溉或排水管道漏水將會使水滲入斜坡內(nèi),促使滑動因素增加。(6)人為因素1)在興建土建工程時,由于切坡不當,斜426.3.5滑坡的治理1、治理原則2、治理措施6.3.5滑坡的治理1、治理原則431、治理原則滑坡的治理,要貫徹以防為主、整治為輔的原則;盡量避開大型滑坡所影響的位置;對大型復雜的滑坡,應采用多項工程綜合治理;對中小型滑坡,應注意調(diào)整建筑物或構(gòu)筑物的平面位置,以求經(jīng)濟技術(shù)指標最優(yōu);對發(fā)展中的滑坡要進行整治,對古滑坡要防止復活,對可能發(fā)生滑坡的地段要防止滑坡的發(fā)生;整治滑坡應先做好排水工程,并針對形成滑坡的因素,采取相應措施。1、治理原則滑坡的治理,要貫徹以防為主、整治為輔的原則;441、治理措施(1)排水1)地表排水主要是設置截水溝和排水明溝系統(tǒng)。截水溝是用來截排來自滑坡體外的坡面徑流,在滑坡體上設置樹枝狀的排水明溝系統(tǒng),以匯集坡面徑流引導出滑坡體外。2)地下排水為了排除地下水可設置各種形式的滲溝或盲溝系統(tǒng),以截排來自滑坡體外的地下水流。1、治理措施(1)排水2)地下排水為了排除地下水可設置各45

2.支擋在滑坡體下部修筑擋土墻、抗滑樁或用錨桿加固等工程以增加滑坡下部的抗滑力。在使用支擋工程時,應該明確各類工程的作用。如滑坡前緣有水流沖刷,則應首先在河岸作支擋等防護工程,然后又考慮滑體上部的穩(wěn)定。2.支擋在滑坡體下部修筑擋土墻、抗滑樁或用46

3.刷方減重主要是通過削減坡角或降低坡高,以減輕斜坡不穩(wěn)定部位的重量的下滑力。如拆除坡頂處的房屋和搬走重物等。

3.刷方減重主要是通過削減坡角或降低坡高,47

4.改善滑動面(帶)的巖土性質(zhì)主要是為了改良巖土性質(zhì)、結(jié)構(gòu),以增加坡體強度。本類措施有:對巖質(zhì)滑坡采用固結(jié)灌漿;對土質(zhì)滑坡采用電化學加固、凍結(jié)、焙燒等。此外,還可針對某些影響滑坡滑動因素進行整治,如防水流沖刷、降低地下水位、防止巖石風化等具體措施。4.改善滑動面(帶)的巖土性質(zhì)主要是為了改486.3.6崩塌1、概述2、崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素3、崩塌的防治6.3.6崩塌1、概述491、概述陡峻或極陡斜坡上,某些大塊或巨塊巖塊,突然地崩落或滑落,順山坡猛烈地翻滾跳躍,巖塊相互撞擊破碎,最后堆積于坡腳,這一過程稱為崩塌,堆積于坡腳的物質(zhì)為崩塌堆積物。崩塌的發(fā)生是突然地,但是不平衡因素卻是長期積累的。崩塌的規(guī)模往往很大,有時成千上萬方石塊崩落而下。崩塌堆積以大塊巖石為主,直徑大于0.5m者往往達50%-70%以上。在我國西南、西北地區(qū)鐵路兩側(cè)的崩塌以數(shù)百萬立方米為最常見。規(guī)模極大的崩塌可稱為山崩,而僅個別巨石崩落稱墜石。1、概述陡峻或極陡斜坡上,某些大塊或巨塊巖塊,突然地50崩塌會使建筑物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路和鐵路被掩埋。由崩塌帶來的損失,不單是建筑物毀壞的直接損失,并且常因此而使交通中斷,給運輸帶來重大損失。我國興建天蘭鐵路時,為了防止崩塌掩埋鐵路耗費大量工程量。崩塌有時還會使河流堵塞形成堰塞湖,這樣就會將上游建筑物及農(nóng)田淹沒,在寬河谷中,由于崩塌能使河流改道及改變河流性質(zhì),而造成急湍地段。崩塌會使建筑物,有時甚至使整個居民點遭到毀壞,使公路512、崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素崩塌的主要發(fā)生條件和發(fā)育因素可分為下列幾個方面:(1)山坡的坡度及其表面的構(gòu)造(2)巖石性質(zhì)和節(jié)理程度(3)地質(zhì)構(gòu)造2、崩塌發(fā)生條件和發(fā)育因素崩塌的主要發(fā)生條件和發(fā)育因52(1)山坡的坡度及其表面的構(gòu)造坡度:造成崩塌作用要求斜坡外形高而且陡竣,其坡度往往達55度-75度。表面構(gòu)造:山坡的表面構(gòu)造對發(fā)生崩塌也有很大的意義。如果山坡表面凹凸不平,則沿突出部分可能發(fā)生崩塌。然而山坡表面的構(gòu)造并不能作為評價山坡穩(wěn)定性的唯一依據(jù),還必須結(jié)合巖層的裂隙、風化等情況來評價。(1)山坡的坡度及其表面的構(gòu)造坡度:造成崩塌作用要求斜坡外形53(2)巖石性質(zhì)和節(jié)理程度巖石性質(zhì)不同其強度、風化程度、抗風化和抗沖刷的能力及其滲水程度都是不同的。如果陡峻山坡是由軟硬巖層互層組成,由于軟巖層屬易于風化,硬巖層失去支持而引起崩塌。一般形成陡峻山坡的巖石,多為堅硬而性脆的巖石,屬于這種巖石的有厚層灰?guī)r、砂巖、礫巖及噴出巖。

在大多數(shù)情況下,巖石的節(jié)理程度是決定山坡穩(wěn)定性的主要因素之一。雖然巖石本身可能是堅固的,風化輕微的,但其節(jié)理發(fā)育亦會使山坡不穩(wěn)定。當節(jié)理順山坡發(fā)育時,特別是當發(fā)育在山坡表面的突出部分時最有利于發(fā)生崩塌。(2)巖石性質(zhì)和節(jié)理程度巖石性質(zhì)不同其強度、風化程度54(3)地質(zhì)構(gòu)造

巖層產(chǎn)狀對山坡穩(wěn)定性也有重要的意義。如果巖層傾斜方向和山坡傾向相反,則其穩(wěn)定程度較巖層順山坡傾斜的大。巖層順山坡傾斜其穩(wěn)定程度的大小還取決于傾角大小和破碎程度。一切構(gòu)造作用,正斷層、逆斷層,逆掩斷層,特別在地震強烈地帶對山坡的穩(wěn)定程度有著不良影響,而其影響的大小又決定于構(gòu)造破壞的性質(zhì)、大小、形狀和位置。(3)地質(zhì)構(gòu)造巖層產(chǎn)狀對山坡穩(wěn)定性也有重要的意義。553、崩塌的防治只有小型崩塌,才能防止其不發(fā)生。對于大的崩塌只好繞避。路線通過小型崩塌區(qū)時防止的方法分:防止崩塌產(chǎn)生的措施攔擋防御措施。3、崩塌的防治只有小型崩塌,才能防止其不發(fā)生。56防止產(chǎn)生的措施包括削坡、清除危石、膠結(jié)巖石裂隙、引導地表水流,以避免巖石強度迅速變化,防止差異風化以避免斜坡進一步變形及提高斜坡穩(wěn)定性等。(1)、爆破或打楔。將陡崖削緩,并清除易墜的巖石。(2)、堵塞裂隙或向裂隙內(nèi)灌漿。有時為使單獨巖坡穩(wěn)定,可采用鐵鏈鎖絆或鐵夾,以提高有崩塌危險巖石的穩(wěn)定性。(3)、調(diào)整地表水流。在崩塌地區(qū)上方修截水溝,以阻止水流流入裂隙。(4)、為了防止風化將山坡和斜坡鋪砌覆蓋起來或在坡面上噴漿。(5)、筑明峒或御塌棚(6)、筑護墻及圍護棚(木的、石的、鐵絲網(wǎng))以阻擋墜落石塊,并及時清除圍護建筑物中的堆積物。(7)、在軟弱巖石出露處修筑擋土墻,以支持上部巖石的質(zhì)量(這種措施常用于修建鐵路路基而需要開挖很深的路塹時)。防止產(chǎn)生的措施包括削坡、清除危石、膠結(jié)巖石裂隙、引導地表水流57圖6-26用砌石護面防止易風化巖層風化圖6-27明峒和御塌棚圖6-26圖6-27586.4泥石流6.4.1泥石流的概念6.4.2泥石流的形成條件6.4.3泥石流的防治措施6.4泥石流6.4.1泥石流的概念596.4.1泥石流的概念泥石流是指在山區(qū)一些流域內(nèi),主要是在暴雨降落時所形成的、并由固體物質(zhì)(石塊、砂礫、粘粒)所飽和的暫時性山地洪流。是山區(qū)特有的一種不良地質(zhì)現(xiàn)象,具有爆發(fā)突然、運動快速、歷時短暫和破壞力極大的特點。按其物質(zhì)組成可分為如下三類泥石流:水石流型泥石流:一般含有非常不均的粗顆粒成分,粘土質(zhì)細粒物質(zhì)含量少,且他們在泥石流運動過程中極易被沖洗掉。所以水石流型泥石流的堆積物常是很粗大的碎屑物質(zhì)。泥石流型泥石流:一般含有很不均勻的粗碎屑物質(zhì)和相當多的粘土質(zhì)細粒物質(zhì),因而具有一定的粘結(jié)性,所以堆積物常形成連結(jié)較牢固的土石混合物。泥水流型泥石流:固體物質(zhì)基本上由細碎屑和粘土物質(zhì)組成。主要分布在我國黃土高原地區(qū)。6.4.1泥石流的概念泥石流是指在山區(qū)一些流域內(nèi),主要是在606.4.2泥石流的形成條件泥石流的形成必須具備有豐富的松散泥石物質(zhì)來源,山坡陡峻和較大溝谷以及能大量集中水源的地形地質(zhì)水文氣象條件6.4.2泥石流的形成條件泥石流的形成必須具備有豐611、地形條件典型泥石流的流域可劃分為:形成區(qū)流通區(qū)堆積區(qū)1、地形條件典型泥石流的流域可劃分為:62泥石流形成區(qū)(上游)多為三面環(huán)山,一面出口的半圓形寬闊地段,周圍山坡陡峻,多為30-60度的陡坡。其面積大者可達數(shù)十平方公里。坡體往往光禿破碎,無植被覆蓋,斜坡常被沖溝切割,且有崩塌、滑坡發(fā)育。這樣的地形條件有利于匯集周圍山坡上的水流和固體物質(zhì)。泥石流形成區(qū)(上游)多為三面環(huán)山,一面出口的半圓形寬63泥石流流通區(qū)(中游)是泥石流搬運通過地段,多為狹窄而深切的峽谷或沖溝,谷壁陡峻而坡降較大,且多陡坎和跌水。泥石流進入本區(qū)后具有極強的沖刷能力,將溝床和溝壁上的土石沖刷下來攜走。當流通區(qū)縱坡陡長而順直時,泥石流流動暢通,可直泄而下,造成很大危害。泥石流流通區(qū)(中游)是泥石流搬運通過地段,多為狹窄而64泥石流堆積區(qū)(下游)泥石流堆積區(qū)是為泥石流物質(zhì)的停積場所,一般位于山口外或山間盆地邊緣,地形較平緩之地。由于地形豁然開闊平坦,泥石流的動能急劇變小,最終停積下來,形成扇形、錐形或帶形的堆積體,統(tǒng)稱洪積扇。當洪積扇穩(wěn)定而不再擴展時,泥石流對其破壞力減緩而至消失。泥石流堆積區(qū)(下游)泥石流堆積區(qū)是為泥石流物質(zhì)的停積652、地質(zhì)條件地質(zhì)條件決定了松散固體物質(zhì)來源,當匯水區(qū)和流通區(qū)廣泛分布有厚度很大,結(jié)構(gòu)松軟,易于風化,層理發(fā)育的巖土層時,這些軟弱巖土層是提供泥石流的主要物質(zhì)來源。此外,還應注意到泥石流流域地質(zhì)構(gòu)造的影響,如斷層、裂隙、劈理、片理、節(jié)理等發(fā)育程度和破碎程度,這些構(gòu)造破壞現(xiàn)象是給巖層破碎創(chuàng)造條件,從而也為泥石流的固體物質(zhì)提供來源。2、地質(zhì)條件地質(zhì)條件決定了松散固體物質(zhì)來源,當匯水區(qū)和流通區(qū)663、水文氣象條件水即是泥石流的組成部分,又是搬運泥石流物質(zhì)的基本動力。泥石流的發(fā)生與短時間內(nèi)大量流水密切相關,沒有大量的流水,泥石流就不可能形成。因此,就需要在短時間內(nèi)有強度較大的暴雨或冰川和積雪的強烈消融,或高山湖泊、水庫的突然潰決等。氣溫高或高低氣溫反復驟變,以及長時間的高溫干燥,均有利于巖石的風化破碎,再加上水對山坡巖土的軟化、潛蝕、侵蝕和沖刷等,使破碎物質(zhì)得以迅速增加,這就有利于泥石流的產(chǎn)生。3、水文氣象條件水即是泥石流的組成部分,又是搬運泥石流物質(zhì)的676.4.3泥石流的防治措施防治泥石流的原則是以防為主,兼設工程措施??刹捎萌缦碌姆婪秾Σ?。(1)預防:在上游匯水區(qū),做好水土保持工作,如植樹造林,種植草皮等;調(diào)整地表徑流,橫穿斜坡修建導流堤,筑排水溝系,使水不沿坡度較大處流動,以降低流速;加固岸坡,以防巖土沖刷和崩塌,盡力減少固體物質(zhì)來源。(2)攔截:在中游流通區(qū),設置一系列攔截構(gòu)筑物,如攔截壩、攔柵、溢流壩等,以阻擋泥石流中攜帶的物質(zhì)。用改變溝床坡降降低流速的方法,防止溝床下切,如修建不太高的擋墻,筑半截堰堤等。(3)排導:在泥石流下游設置排到措施使泥石流順利排除。例如修排洪道、導流壩、急流槽等,用以固定溝槽,約束水流,改善溝床平面,或者引導泥石流避開建筑物而安全地泄走。6.4.3泥石流的防治措施防治泥石流的原則是以防為主,兼設686.5巖溶與土洞

巖溶,也稱喀斯持(Karst),它是由于地表水或地下水對可溶性巖石溶蝕的結(jié)果而產(chǎn)生的一系列地質(zhì)現(xiàn)象。如溶溝溶槽、溶洞、暗河等。土洞則是由于地表水和地下水對土層的溶蝕和沖刷而產(chǎn)生空洞,空洞的擴展,導致地表陷落的地質(zhì)現(xiàn)象。巖溶與土洞作用的結(jié)果,可產(chǎn)生一系列對工程很不利的地質(zhì)問題。如:巖土體中空洞的形成;巖石結(jié)構(gòu)的破壞;地表突然塌陷;地下水循環(huán)改變等。這些現(xiàn)象嚴重地影響建筑場地的使用和安全。6.5巖溶與土洞巖溶,也稱喀斯持(Karst),它696.5.1巖溶6.5.2土洞與潛蝕6.5.3巖溶與土洞的工程地質(zhì)問題6.5.4巖溶與土洞地基的防治6.5.1巖溶706.5.1巖溶1、巖溶的主要形態(tài)2、巖溶的形成條件6.5.1巖溶1、巖溶的主要形態(tài)711、巖溶的主要形態(tài)

巖溶形態(tài)是可溶巖被溶蝕過程中的地質(zhì)表現(xiàn)??煞譃榈乇韼r溶形態(tài)和地下巖溶形態(tài)。地表巖溶形態(tài)有溶溝(槽)、石芽、漏斗、溶蝕洼地、坡立谷、溶蝕平原等。地下巖溶形態(tài)有落水洞(井)、溶洞、暗河、天生橋等。

1、巖溶的主要形態(tài)巖溶形態(tài)是可溶巖被溶蝕過程中的地質(zhì)72(1)溶溝溶槽

溶溝溶槽是微小的地形形態(tài),它是生成于地表巖石表面,由于地表水溶蝕與沖刷而成的溝槽系統(tǒng)地形。溶溝溶槽將地表刻切成參差狀,起伏不平,這種地貌稱溶溝原野,這時的溶溝溶槽間距一般為2-3m。當溝槽繼續(xù)發(fā)展、以致各溝槽互相溝通,在地表上殘留下一些石筍狀的巖柱。這種巖柱稱為石芽。石芽一般高1-2m,多沿節(jié)理有規(guī)則排列。

(1)溶溝溶槽溶溝溶槽是微小的地形形態(tài),它是生成于地73(2)漏斗漏斗是由地表水的溶蝕和沖刷并伴隨塌陷作用而在地表形成的漏斗狀形態(tài)。漏斗的大小不一,近地表處直徑可大到上百米,漏斗深度一般為數(shù)米。漏斗常成群地沿一定方向分布,常沿構(gòu)造破碎帶方向排列。漏斗底部常有裂隙通道,通常為落水洞的生成處,使地表水能直接引入深部的巖溶化巖體中。如果漏斗底部的通道被堵塞,則漏斗內(nèi)積水而成湖泊。(2)漏斗漏斗是由地表水的溶蝕和沖刷并伴隨塌陷作用而74(3)溶蝕洼地

溶蝕洼地是由許多的漏斗不斷擴大匯合而成。平面上呈圓形或橢圓形,直徑由數(shù)百m到數(shù)m。溶蝕洼地周圍常有溶蝕殘丘、峰叢、峰林,底部有漏斗和落水洞。(4)坡立谷和溶蝕平原

坡立谷是一種大型的封閉洼地,也稱溶蝕盆地。面積由幾平方公里到數(shù)百平方公里,坡立谷再發(fā)展而成溶蝕平原。在坡立谷或溶蝕平原內(nèi)經(jīng)常有湖泊、沼澤和濕地等。底部經(jīng)常有殘積洪積層或河流沖積層覆蓋。(3)溶蝕洼地溶蝕洼地是由許多的漏斗不斷擴大匯合而成75(5)落水洞和豎井

落水洞和豎井皆是地表通向地下深處的通道,其下部多與溶洞或暗河連通。它是巖層裂隙受流水溶蝕、沖刷擴大或坍塌而成。常出現(xiàn)在漏斗、槽谷、溶蝕洼地和坡立谷的底部,或河床的邊部,呈串珠狀排列。(5)落水洞和豎井落水洞和豎井皆是地表通向地下深處的76(6)溶洞

溶洞是由地下水長期溶蝕、沖刷和塌陷作用而形成的近于水平方向發(fā)育的巖溶形態(tài)。溶洞早期是作為巖溶水的通道。因而其延伸和形態(tài)多變,溶洞內(nèi)常有支洞、有鐘乳石、石筍和石柱等巖溶產(chǎn)物。這些巖溶沉積物是由于洞內(nèi)的滴水為重碳酸鈣水,因環(huán)境改變釋放二氧化碳,使碳酸鈣沉淀而成。(6)溶洞溶洞是由地下水長期溶蝕、沖刷和塌陷作用而77(7)暗河暗河是地下巖溶水匯集和排泄的主要通道。部分暗河常與地面的溝槽、漏斗和落水洞相通,暗河的水源經(jīng)常是通過地面的巖溶溝槽和漏斗經(jīng)落水洞流入暗河內(nèi)。因此,可以根據(jù)這些地表巖溶形態(tài)分布位置,概略地判斷暗河的發(fā)展和延伸。(8)天生橋天生橋是溶洞或暗河洞道塌陷直達地表而局部洞道頂板不發(fā)生塌陷,形成的一個橫跨水流的石橋。稱其為天生橋。天生橋常為地表跨過槽谷或河流的通道。(7)暗河暗河是地下巖溶水匯集和排泄的主要通782、巖溶的形成條件

巖溶的形成是由于水對巖石的溶蝕結(jié)果。因而其形成條件是必須有可溶于水而且是透水的巖石;同時,水在其中是流動的、有侵蝕力的。這就是說,造成巖溶的物質(zhì)基礎有兩個方面:巖體和水質(zhì)。而水在巖體中是流動的。(1)巖體(2)水質(zhì)(3)水在巖體中活動方面(4)巖溶的垂直分帶2、巖溶的形成條件巖溶的形成是由于水對巖石的溶蝕結(jié)果79(1)巖體

巖體首先是可溶解的。根據(jù)巖石的溶解度,能造成巖溶的巖石可分三大組:(1)碳酸鹽類巖石,如石灰?guī)r、白云巖和泥灰?guī)r;(2)硫酸鹽類巖石,如石膏和硬石膏;(3)鹵素巖,如巖鹽。這三組巖石中以碳酸鹽類巖石的溶解度最低,但當水中含有碳酸時,其溶解度將劇烈增加。應指出,在碳酸鹽類礦物中分布最廣的有方解石和白云石,其中方解石的溶解度比白云石大得多。第二組為硫酸鹽巖石,其溶解度遠遠大于碳酸鹽類巖石,硬石膏在蒸餾水中的溶解度幾乎等于方解石的190倍。第三組是鹵素巖石如巖鹽,其溶解度比上兩類巖石都大。就我國分布的情況來看,以碳酸鹽特別是石灰?guī)r分布最廣,次為石膏和硬石膏,巖鹽最少。(1)巖體巖體首先是可溶解的。根據(jù)巖石的溶解度,能造80

巖體不僅是由可溶解的巖石組成,而且?guī)r體必須具有透水性能,這才有發(fā)展巖溶的可能。巖體的透水性要注意兩個方面:一是可溶巖石本身的透水性,這就是說在巖石內(nèi)要有暢通水流的孔隙,而另一是在巖體內(nèi)要有裂隙,它們往往成為地下水流暢通的通道,是造成巖溶最發(fā)育之所在地。裂隙類型很多,而造成巖溶的裂隙以構(gòu)造裂隙和層理裂隙影響最大。它是造成深處巖溶發(fā)育的必要條件之一。巖體不僅是由可溶解的巖石組成,而且?guī)r體必須具81(2)水質(zhì)巖體中是有水的,特別在地下水位以下的巖體。大家知道,天然水是有溶解能力的,這是由于水中含有一定量的侵蝕性二氧化碳。當含有游離二氧化碳的水與其圍巖的碳酸鈣作用時,碳酸鈣被溶解,這時其化學作用如下:CaC03十CO2十H20->Ca2+十2HCO-3;這種作用是可逆的,即溶液中所含的部分二氧化碳在反應后處于游離狀態(tài)。一定的游離CO2含量相應于水中固體CaCO3,處于平衡狀態(tài)時一定的HCO-3含量,這一與平衡狀態(tài)相應的游離CO2量稱為平衡CO2

。如果水中的游離CO2

含量比平衡所需的數(shù)量要多,那末,這種水與CaCO3

接觸時,就會發(fā)生CaCO3的溶解。這一部分消耗在與碳酸鈣發(fā)生反應上的碳酸稱作侵蝕性CO2。(2)水質(zhì)巖體中是有水的,特別在地下水位以下的巖體。82確定水中的侵蝕性CO2是有意義的,因為水中含侵蝕性CO2越多,則水的溶蝕能力越大。在我國發(fā)生巖溶的地方幾乎是在石灰?guī)r層中產(chǎn)生的。如果水中含有過多侵蝕性CO2,無疑這里巖溶發(fā)育必定是劇烈的。但是水中侵蝕性CO2的含量是隨水的活動程度不同而不同的。為此我們下面著重討論水在巖體中的活動性。確定水中的侵蝕性CO2是有意義的,因為水中含侵蝕性C83(3)水在巖體中活動方面

水在可溶巖體中活動是造成巖溶的主要原因。它主要表現(xiàn)為水在巖體中流動,地表水或地下水不斷交替。因而造成水流一方面對其圍巖有溶蝕能力,另一方面造成水流對其圍巖的沖刷。(3)水在巖體中活動方面水在可溶巖體中活動是造成巖溶84地下水或地表水主要來源于大氣降水的補給。而大氣中是含有大量CO2的,這些CO2就溶解于大氣降水中,造成水中含有碳酸,這里應指出,土壤與地殼上部強烈的生物化學作用經(jīng)常排出CO2,這就使水滲入地下過程中,將碳酸攜帶走。這樣使水具有溶解可溶性巖石的能力。但水是流動的,不管是地表水或地下水。如為地表水則在地表的可溶巖石表面的凹槽流動,一方面溶解圍巖,另一方面流水有動力的結(jié)果,又同時沖刷圍巖,于是產(chǎn)生了溶溝溶槽和石芽。地下水在向地下流動過程中,與巖石相互作用而不斷地耗費了其中具有侵蝕性的二氧化碳,這樣造成了地下水的溶解能力隨深度的加深而減弱。再加上深部水的循環(huán)較慢,溶解能力及沖刷能力大大減少,使深部的巖溶作用減弱。地下水或地表水主要來源于大氣降水的補給。而大氣中是含有大量C85巖溶地區(qū)地下水對其圍巖的溶解作用和沖刷作用兩者是同時發(fā)生的。但是在一些裂隙或小溶洞中溶蝕作用占主要地位。而在一些大的地下暗河中,地下水的沖刷能力很強,這時溶解能力已退居次要地位了。巖溶地區(qū)地下水對其圍巖的溶解作用和沖刷作用兩者是同時86(4)巖溶的垂直分帶在巖溶地區(qū)地下水流動有垂直分帶現(xiàn)象,因而所形成的巖溶也有垂直分帶的特征。(4)巖溶的垂直分帶在巖溶地區(qū)地下水流動有垂直分帶現(xiàn)象,因而87

(1)垂直循環(huán)帶,或稱包氣帶。這帶位于地表以下,地下水位以上。這里平時無水,只有降水時有水滲入,形成垂直方向的地下水通道。如呈漏斗狀的稱為漏斗,成井狀的稱為落水洞。大量的漏斗和落水洞等多發(fā)育于本帶內(nèi)。但是應注意,在本帶內(nèi)如有透水性差的凸鏡體巖層存在時,則形成“懸掛水”或稱“上層滯水”。于是巖溶作用形成局部的水平或傾斜的巖溶通道。(1)垂直循環(huán)帶,或稱包氣帶。這帶位于地表以下,88

(2)季節(jié)循環(huán)帶,或稱過渡帶。這帶位于地下水最低水位和最高水位之間,本帶受季節(jié)性影響,當干旱季節(jié)時,則地下水位最低,這時該帶與包氣帶結(jié)合起來,滲透水流成垂直下流。而當雨季時,地下水上升為最高水位,該帶則為全部地下水所飽和,滲透水流則成水平流動,因而在本帶形成的巖溶通道是水平的與垂直的交替。(2)季節(jié)循環(huán)帶,或稱過渡帶。這帶位于地下水最89

(3)水平循環(huán)帶,或稱飽水帶。這帶位于最低地下水位之下,常年充滿著水,地下水作水平流動或往河谷排泄。因而本帶形成水平的通道,稱為溶洞,如溶洞中有水流,則稱為地下暗河。但是往河谷底向上排泄的巖溶水,具有承壓性質(zhì)。因而巖溶通道也常常呈放射狀分布。(3)水平循環(huán)帶,或稱飽水帶。這帶位于最低地下90

(4)深循環(huán)帶。本帶內(nèi)地下水的流動方向取決于地質(zhì)構(gòu)造和深循環(huán)水。由于地下水很深,它不向河底流動而排泄到遠處。這一帶中水的交替強度極小,巖溶發(fā)育速度與程度很小,但在很深的地方可以在很長的地質(zhì)時期中緩慢地形成巖溶現(xiàn)象。但是這種巖溶形態(tài)一般為蜂窩狀小洞,或稱溶孔。(4)深循環(huán)帶。本帶內(nèi)地下水的流動方向取決于91

上述討論了水的活動引起各種巖溶的現(xiàn)象,但是水的活動不僅限于其對圍巖的溶蝕和沖刷,而很多時候巖溶水還可以造成很多的堆積現(xiàn)象,最普遍的見到是在溶洞內(nèi)沉淀有石鐘乳、石筍、石柱、鈣華等。組成這些巖溶沉積物一般為碳酸鈣,有時混雜有泥砂質(zhì)。上述討論了水的活動引起各種巖溶的現(xiàn)象,但是水926.5.2土洞與潛蝕土洞因地下水或者地表水流入地下土體內(nèi),將顆粒間可溶成分溶濾,帶走細小顆粒,使土體被掏空成洞穴而形成。這種地質(zhì)作用的過程稱為潛蝕。當土洞發(fā)展到一定程度時,上部土層發(fā)生塌陷,破壞地表原來形態(tài),危害建(構(gòu))筑物安全和使用。6.5.2土洞與潛蝕土洞因地下水或者地表水流入地下931、土洞的形成條件

土洞的形成主要是潛蝕作用導致的。潛蝕是指地下水流在土體中進行溶蝕和沖刷的作用。如果土體內(nèi)不含有可溶成分,則地下水流僅將細小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走,這種現(xiàn)象我們稱之為機械潛蝕。其實機械潛蝕也是沖刷作用之一,所不同者是它發(fā)生于土體內(nèi)部,因而也稱內(nèi)部沖刷。如果土體內(nèi)含有可溶成分,例如黃土,含碳酸鹽、硫酸鹽或氯化物的砂質(zhì)土和粘質(zhì)土等,地下水流先將土中可溶成分溶解,而后將細小顆粒從大顆粒間的孔隙中帶走,因而這種具有溶濾作用的潛蝕稱之為溶濾潛蝕。溶濾潛蝕主要是因溶解土中可溶物而使土中顆粒間的聯(lián)結(jié)性減弱和破壞,從而使顆粒分離和散開,為機械潛蝕創(chuàng)造條件。

機械潛蝕的發(fā)生,除了土體中的結(jié)構(gòu)和級配成分能容許細小顆粒在其中搬運移動外,地下水的流速是搬運細小顆粒的動力。能起動顆粒的流速稱為臨界流速,不同直徑大小的顆粒具有一定的臨界流速。其關系列于表6-2中。當?shù)叵滤魉俅笥谂R界流速時,就要注意發(fā)生潛蝕的可能性。1、土洞的形成條件土洞的形成主要是潛蝕作用導致的。942、土洞的類型根據(jù)我國土洞的生長特點和水的作用形式,土洞可分為:由地表水下滲發(fā)生機械潛蝕作用形成的土洞巖溶水流潛蝕作用形成的土洞2、土洞的類型根據(jù)我國土洞的生長特點和水的95(1)由地表水下滲發(fā)生機械潛蝕作用形成的土洞這種土洞的主要形成因素有三點:(1)土層的性質(zhì):土層的性質(zhì)是造成土洞發(fā)育的根據(jù)。最易發(fā)育成土洞的土層性質(zhì)和條件是含碎石的亞砂土層內(nèi)。這樣給地表水有向下滲入到碎石亞砂土層中,造成潛蝕的良好條件。(2)土層底部必須有排泄水流和土粒的良好通道;在這種情況下,可使水流挾帶土粒向底部排泄和流失。上部復蓋有土層的巖溶地區(qū),土層底部巖溶發(fā)育是造成水流和土粒排泄的最好通道。在這些地區(qū)土洞發(fā)育一般較為劇烈。(3)地表水流能直接滲入土層中:地表水滲入土層內(nèi)有三種方式:第一種是利用土中孔隙滲入;第二種是沿土中的裂隙滲入;第三種是沿一些洞穴或管道流入。其中以第二種滲入水流造成土洞發(fā)育的最主要方式。土層中的裂隙是在長期干旱條件下,使地表產(chǎn)生收縮裂隙。隨著旱期延長,不僅裂隙數(shù)量增多,裂口擴大,而且不斷向深延展,使深處含水量較高的土層也干縮開裂,裂縫因長期干縮擴大和延長,這就成為下雨時良好的通道,于是水不斷地向下潛蝕。水量越大,潛蝕越快,逐漸在土層內(nèi)形成一條不規(guī)則的滲水通道。在水力作用下,將崩散的土粒帶走,產(chǎn)生了土洞,并繼續(xù)發(fā)育,直至頂板破壞,形成地表塌陷。(1)由地表水下滲發(fā)生機械潛蝕作用形成的土洞這種土洞的主要形96(2).由巖溶水流潛蝕作用形成土洞這類土洞與巖溶水有水力聯(lián)系的,它分布于巖溶地區(qū)基巖面與上復的土層(一般是飽水的松軟土層)接觸處。這類土洞的生成是由于巖溶地區(qū)的基巖面與上復土層接觸處分布有一層飽水程度較高的軟塑至半流動狀態(tài)的軟土層。而在基巖表面有溶溝、裂隙、落水洞等發(fā)育。這樣,基巖透水性很強。當?shù)叵滤趲r溶的基巖表面附近活動時,水位的升降可使軟土層軟化,地下水的流動能在土層中產(chǎn)生潛蝕和沖刷可將軟土層的土粒帶走,于是在基巖表面處被沖刷成洞穴,這就是土洞形成過程。當土洞不斷地被潛蝕和沖刷,土洞逐漸擴大,致頂板不能負擔上部壓力時,地表就發(fā)生下沉或整塊塌落,使地表呈蝶形的,盆形的,深槽的和豎井狀的洼地。(2).由巖溶水流潛蝕作用形成土洞這類土洞與巖溶水有97本類土洞發(fā)育的快慢主要取決于:(1)基巖面上復土層性質(zhì):如為軟土或高含水量的稀泥則基巖面上容易被水流潛蝕和沖刷,如果基巖面上土層為不透水的和很堅實的粘土層,則土洞發(fā)育緩慢。(2)地下水的活動強度:水位變化大,容易產(chǎn)生土洞。地下水位以下土洞的發(fā)育速度較快,土洞形狀多呈上面小,下面大的形狀。而當?shù)叵滤辉谕翆右韵聲r,土洞的發(fā)育主要由于滲入水的作用,發(fā)育較緩,土洞多呈豎井狀。(3)基巖面附近巖溶和裂隙發(fā)育程度;當基巖面與土層接觸面附近,如裂隙和溶洞溶溝溶槽等巖溶現(xiàn)象發(fā)育較好時,則地下水活動加強,造成潛蝕的有利條件。故在這些地下水活動強的基巖面上,土洞一般發(fā)育都較快。本類土洞發(fā)育的快慢主要取決于:986.5.3巖溶與土洞的工程地質(zhì)問題巖溶與土洞地區(qū)對建(構(gòu))筑物穩(wěn)定性和安全性有很大影響。6.5.3巖溶與土洞的工程地質(zhì)問題巖溶與土洞地區(qū)991.溶蝕巖石的強度大為降低。巖溶水在可溶巖體中溶蝕,可使巖體發(fā)生孔洞。最常見的是巖體中有溶孔或小洞。所謂溶孔,是指在可溶巖石內(nèi)部溶蝕有孔徑不超過20-30cm的,一般小于l-3cm的微溶蝕的空隙。巖石遭受溶蝕可使巖石有孔洞、結(jié)構(gòu)松散,從而降低巖石強度和增大透水性能。1.溶蝕巖石的強度大為降低。巖溶水在可溶巖體中溶蝕,可使巖體1002.造成基巖面不均勻起伏。因石芽、溶溝溶槽的存在,使地表基巖參差不整、起伏不均勻。這就造成了地基的不均勻性以及交通的難行。因而,如利用石芽或溶溝發(fā)育的地區(qū)作為地基,則必須作出處理。2.造成基巖面不均勻起伏。因石芽、溶溝溶槽的存在,使地表基巖1013.漏斗對地面穩(wěn)定性的影響。漏斗是包帶氣帶中與地表接近部位所發(fā)生的巖溶和潛蝕作用的現(xiàn)象。當?shù)乇硭囊徊糠盅貛r土縫隙往下流動時,水便對孔隙和裂隙壁進行溶蝕和機械沖刷,使其逐漸擴大成漏斗狀的垂直洞穴,是為漏斗。這種漏斗在表面近似圓形,深可達幾十m,表面口徑由幾m到幾十m。另一種漏斗是由于土洞或溶洞頂?shù)乃渥饔枚纬?。崩落的巖塊堆于洞穴底部成一漏斗狀洼地。這類漏斗因其塌落的突然性,使地表建(構(gòu))筑物面臨遭到破壞的威脅。3.漏斗對地面穩(wěn)定性的影響。漏斗是包帶氣帶中與地表接近部位所1024.溶洞和土洞對地基穩(wěn)定性的影響溶洞和土洞地基穩(wěn)定性必須考慮如下三個問題:4.溶洞和土洞對地基穩(wěn)定性的影響溶洞和土洞地基穩(wěn)定性103(1)溶洞和土洞分布密度和發(fā)育情況一般認為,對于溶洞或土洞分布密度很密,并且溶洞或土洞的發(fā)育處在地下水交替最積極的循環(huán)帶內(nèi),洞徑較大,頂板薄,并且裂隙發(fā)育,此地不宜選擇為建筑場地和地基,但是對于該場地雖有溶洞或土洞,但溶洞或土洞是早期形成的,已被第四紀沉積物所充填,并已證實目前這些洞已不在活動。這種情況,可根據(jù)洞的頂板承壓性能,決定其作為地基。此外,石膏或巖鹽溶洞地區(qū)不宜選擇作為天然地基。(1)溶洞和土洞分布密度和發(fā)育情況一般認為104(2)溶洞或土洞的埋深對地基穩(wěn)定性影響。一般認為,溶洞特別是土洞如埋置很淺,則溶洞的頂板可能不穩(wěn)定,甚至會發(fā)生地表塌落。如若洞頂板厚度H大于溶洞最大寬度的1.5倍時,而同時溶洞頂板巖石比較完整、裂隙較少,巖石也較堅硬,則該溶洞頂板作為一般地基是安全的。如若溶洞頂板巖石裂除較多,巖石較為破碎,則上覆巖層的厚度如能大于溶洞最大寬度的三倍時,則溶洞的埋深是安全的。上述評定是對溶洞和一般建(構(gòu))筑物的地基而言,不適用于土洞、重大建(構(gòu))筑物和震動基礎。對于這些地質(zhì)條件和特殊建筑物基礎所必須的穩(wěn)定土洞或溶洞頂板的厚度,須進行地質(zhì)分析和力學驗算,以確定頂板的穩(wěn)定性。(2)溶洞或土洞的埋深對地基穩(wěn)定性影響。105(3)抽水對土洞和溶洞頂板穩(wěn)定的影響。一般認為,在有溶洞或土洞的場地,特別是土洞大片分布,如果進行地下水的抽取,由于地下水位大幅度下降,使保持多年的水位均衡遭到急劇破壞,大大地減弱了地下水對土層的浮托力。再者,由于抽水時加大了地下水的循環(huán),動水壓力會破壞一些土洞頂板的平衡,因而引起了一些土洞頂板的破壞和地表塌陷。一些土洞頂板塌落又引起土層震動,或加大地下水的動水壓力,結(jié)果震波或動水壓力傳播于近處的土洞,又促使附近一些土洞頂板破壞,以致地表塌陷危及地面的建(構(gòu))筑物的安全。(3)抽水對土洞和溶洞頂板穩(wěn)定的影響。一般認為,在有溶洞或1066.5.4巖溶與土洞地基的防治在進行建(構(gòu))筑物布置時,應先將巖溶和土洞的位置勘察清楚,然后針對實際情況做出相應的防治措施。當建(構(gòu))筑物的位置可以移位時,為了減少工程量和確保建(構(gòu))筑物的安全,應首先設法避開有威脅的巖溶和土洞區(qū),實在不能避開時,再考慮處理方案。6.5.4巖溶與土洞地基的防治在進行建(構(gòu)107(1)挖填:即挖除溶洞或土洞中的軟弱充填物,回填以碎石、塊石或混凝土等,并分層夯實,以達到改良地基的效果。對于土洞回填的碎石上設置反濾層,以防止浴蝕發(fā)生。(2)跨蓋:當洞埋藏較深或洞頂板不穩(wěn)定時,可采用跨蓋方案。如采用長梁式基礎或衍架式基礎或剛性大平板等方案跨越。但梁板的支承點必須放置在較完整的巖石上或可靠的持力層上,并注意其承載能力和穩(wěn)定性。(1)挖填:即挖除溶洞或土洞中的軟弱充填物,108(3)灌注,對于溶洞或土洞,因埋藏較深,不可能采用挖填和跨蓋方法處理時,溶洞可采用水泥或水泥粘土混合灌漿于巖溶裂隙中;對于土洞,可在洞體范圍內(nèi)的頂板打孔灌砂或砂礫,應注意灌滿和密實。(4)排導:洞中水的活動可使洞壁和洞頂溶蝕、沖刷或潛蝕,造成裂隙和洞體擴大,或洞頂坍塌。因面對自然降雨和生產(chǎn)用水應防止下滲,采用截排水措施,將水引導至他處排泄。(5)打樁:對于土洞埋深較大時,可用樁基處理,如采用混凝土樁、木樁、砂樁或爆破樁等。其目的除提高支承能力外,并有靠樁來擠壓擠緊土層和改變地下水滲流條件的功效。(3)灌注,對于溶洞或土洞,因埋藏較深,不可109第六章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題第一節(jié)風化作用第二節(jié)河流地質(zhì)作用第三節(jié)滑坡與崩塌第四節(jié)泥石流第五節(jié)巖溶與土洞第六節(jié)地震及其效應第七節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對地基穩(wěn)定性的影響第八節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對地下工程選址的影響第九節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對道路選線的影響第十節(jié)不良地質(zhì)現(xiàn)象對海港建設的影響第六章不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題第一節(jié)風化作用1106.1風化作用6.1.1風化作用的意義6.1.2風化作用類型6.1.3巖石風化程度和風化帶6.1.4巖石風化的治理6.1風化作用6.1.1風化作用的意義111巖石風化的治理方法可采用:挖除防治兩種措施。巖石風化的治理方法可采用:112挖除方法這種措施是采取挖除一部分危及建筑物安全的風化厲害的巖層,挖除的深度是根據(jù)風化巖的風化程度、風化裂隙、風化巖的物理力學性質(zhì)和工程要求等來確定。挖除風化巖石是一個困難而耗費時間的過程,因而宜少挖。挖除方法這種措施是采取挖除一部分危及建筑物安113這種方法是采取制止風化作用繼續(xù)發(fā)展,或采用人工方法加固風化巖的措施。防治風化的方法甚多,如:1)覆蓋防止風化營力入侵的材料,如瀝青、水泥、粘土蓋層等;2)灌注膠結(jié)和防水的材料,如水泥、瀝青、水玻璃、粘土等漿液,使其起到封閉和膠結(jié)巖石裂隙的作用;3)整平地區(qū),加強排水。這是以防為主的方法,水是風化作用最活躍因素之一,隔絕了水就能減弱巖石的風化速度;4)當巖石風化速度較快時,必須通過敞露的探槽觀測巖石的風化速度,從而確定基坑的敞開期限內(nèi)巖石風化可能達到的程度,據(jù)此擬定保護基坑免受風化破壞的措施。防治方法這種方法是采取制止風化作用繼續(xù)發(fā)展,或采用人1146.2河流地質(zhì)作用6.2.1流水的侵蝕作用6.2.2河谷的類型及河流階地6.2.3河岸掏蝕破壞的預測和防護6.2河流地質(zhì)作用6.2.1流水的侵蝕作用115河岸掏蝕破壞防護首先要確定河岸掏蝕破壞地段。這些地段通常是正處于向?qū)挾劝l(fā)展時期,并且河岸是由松軟土層構(gòu)成,這樣,在河曲的凹岸最容易遭受沖刷。如果在凹岸一些地段出現(xiàn)直立的高陡邊坡,而且近洪水面附近出現(xiàn)有掏蝕洞穴,則此凹岸段為掏蝕和沖刷地段。此時要取土樣確定其允許不沖刷流速,以便將它與該地段的實際流速相對比。此外還要進行訪問或?qū)嶋H觀測,以確定河岸掏蝕范圍、河流平水位和高水位、河岸破壞和后退的速度,預測河岸掏蝕對鄰近建筑物和構(gòu)筑物的威脅性。所收集到的資料都應標識于工程地質(zhì)圖上。河岸掏蝕破壞防護首先要確定河岸掏蝕破壞地段116對河岸掏蝕破壞地段的防護措施可分兩類:一類是直接防護邊岸不受沖蝕作用的措施。如拋石、鋪砌、混凝土塊堆砌、混凝土板、護岸擋墻、岸坡綠化等。另一類是調(diào)節(jié)徑流以改變水流方向、流速和流量的措施。如為改變河水流向,則可興建各類導流工程如丁壩、橫墻等。這些工程是從河岸以某種角度伸向下游,水流在其前進途中遇到這些工程而受阻,便改變流向和避開被防護的岸邊或降低其流速。在河岸地段,這些工程構(gòu)筑物之間將會出現(xiàn)松散物質(zhì)的堆積,形成淺灘。對河岸掏蝕破壞地段的防護措施可分兩類:1176.3滑坡與崩塌6.3.1滑坡的定義與構(gòu)造6.3.2滑坡的分類6.3.3滑坡的發(fā)育過程6.3.4滑坡的力學分析及影響因素6.3.5滑坡的治理6.3.6崩塌6.3滑坡與崩塌6.3.1滑坡的定義與構(gòu)造1186.3.1滑坡的定義與構(gòu)造

滑坡是斜坡土體和巖體在重力作用下失去原有的穩(wěn)定狀態(tài),沿著斜坡內(nèi)某些滑動面(或滑動帶)作整體向下滑動的現(xiàn)象。首先,滑動的巖土體具有整體性,除了滑坡邊緣線一帶和局部一些地方有較少的崩塌和產(chǎn)生裂隙外,總的來看它大體上保持著原有巖土體的整體性;其次,斜坡上巖土體的移動方式為滑動,不是傾倒或滾動,因而滑坡體的下緣常為滑動面或滑動帶的位置。此外,規(guī)模大的滑坡一般是緩慢地往下滑動,其位移速度多在突變加速階段才顯著。有時會造成災難性的。有些滑坡滑動速度一開始也很快,這種滑坡經(jīng)常是在滑坡體的表層發(fā)生翻滾現(xiàn)象,因而稱這種滑坡為崩塌性滑坡。6.3.1滑坡的定義與構(gòu)造滑坡是斜坡土體和巖體在重力119—個發(fā)育完全的比較典型的滑坡具有如下的基本構(gòu)造特征滑坡形態(tài)和構(gòu)造示意圖

(a)平面圖;(b)塊狀圖1-滑坡體;2-滑動面;3-滑動帶;4-滑坡床;5-滑坡后壁;6-滑坡臺地;7-滑坡臺地陡坎;8-滑坡舌;9-拉張裂縫;10-滑坡鼓丘;11-扇形張裂縫;12-剪切裂縫—個發(fā)育完全的比較典型的滑坡滑坡形態(tài)和構(gòu)造示意圖(a)平面120(1)滑坡體斜坡內(nèi)沿滑動面向下滑動的那部分巖土體。這部分巖土體雖然經(jīng)受了擾動,但大體上仍保持有原來的層位和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的特點?;麦w和周圍不動巖土體的分界線叫滑坡周界?;麦w的體積大小不等,大型滑坡體可達幾千萬立方米。(1)滑坡體斜坡內(nèi)沿滑動面向下滑動的那部分巖土體。121(2)滑動面、滑動帶和滑坡床滑坡體沿其滑動的面稱滑動面?;瑒用嬉陨?,被揉皺了的厚數(shù)厘米至數(shù)米的結(jié)構(gòu)擾動帶,稱滑動帶。有些滑坡的滑動面(帶)可能不只一個,在最后滑動面以下穩(wěn)定的巖土體稱為滑坡床?;瑒用娴男螤铍S著斜坡巖土的成分和結(jié)構(gòu)的不同而各異。在均質(zhì)粘性土和軟巖中,滑動面近于圓弧形?;麦w如沿著巖層層面或構(gòu)造面滑動時,滑動面多呈直線形或折線形。多數(shù)滑坡的滑動面由直線和圓弧復合而成,其后部經(jīng)常呈弧形,前部呈近似水平的直線?;瑒用娲蠖鄶?shù)位于粘土夾層或其它軟弱巖層內(nèi)。如頁巖、泥巖、千枚巖、片巖、風化巖等。由于滑動時的摩擦,滑動面常常是光滑的,有時有清楚的擦痕;同時,在滑動面附近的巖土體遭受風化破壞也較厲害?;瑒用娓浇膸r土體通常是潮濕的,甚至達到飽和狀態(tài)。許多滑坡的滑動面常常有地下水活動,在滑動面的出口附近常有泉水出露。(2)滑動面、滑動帶和滑坡床滑坡體沿其滑動的面稱滑動122(3)滑坡后壁

滑坡體滑落后,滑坡后部和斜坡未動部分之間形成的一個陡度較大的陡壁稱滑坡后壁?;潞蟊趯嶋H上是滑動面在上部的露頭?;潞蟊诘淖笥页驶⌒蜗蚯把由?,其形態(tài)呈“圈椅”狀,稱為滑坡圈谷。(3)滑坡后壁滑坡體滑落后,滑坡后部和斜坡未動部分之123(4)滑坡臺地滑坡體滑落后,形成階梯狀的地面稱滑坡臺地。滑坡臺地的臺面往往向著滑坡后壁傾斜?;屡_地前緣比較陡的破裂壁稱為滑坡臺坎。有兩個以上滑動面的滑坡或經(jīng)過多次滑動的滑坡,經(jīng)常形成幾個滑坡臺地。(4)滑坡臺地滑坡體滑落后,形成階梯狀的地面稱滑坡臺124(5)滑坡鼓丘

滑坡體在向前滑動的時候,如果受到阻礙,就會形成隆起的小丘為滑坡鼓丘。(6)滑坡舌滑坡體的前部如舌狀向前伸出的部分稱為滑坡舌。(5)滑坡鼓丘滑坡體在向前滑動的時候,如果受到阻礙,125(7)滑坡裂縫

在滑坡運動時,由于滑坡體各部分的移動速度不均勻,在滑坡體內(nèi)及表面所產(chǎn)生的裂縫稱為滑坡裂縫。根據(jù)受力狀況不同,滑坡裂縫可以分為四種:(7)滑坡裂縫在滑坡運動時,由于滑坡體各部分的移動速1261)拉張裂縫。在斜坡將要發(fā)生滑動的時候,由于拉力的作用,在滑坡體的后部產(chǎn)生一些張口的弧形裂縫。與滑坡后壁相重合的拉張裂縫稱主裂縫。坡上拉張裂縫的出現(xiàn)是產(chǎn)生滑坡的前兆。2)鼓張裂縫?;麦w在下滑過程中,如果滑動受阻或上部滑動較下部為快,則滑坡下部會向上鼓起并開裂,這些裂縫通常是張口的。鼓張裂縫的排裂方向基本上與滑動方向垂直,有時交互排列成網(wǎng)狀。1)拉張裂縫。在斜坡將要發(fā)生滑動的時候,由于拉力的作用,在滑1273)剪切裂縫?;麦w兩側(cè)和相鄰的不動巖土體發(fā)生相對位移時,會產(chǎn)生剪切作用;或滑坡體中央部分較兩側(cè)滑動快而產(chǎn)生剪切作用,都會形成大體上與滑動方向平行的裂縫。這些裂縫的兩側(cè)常伴有如羽毛狀平行排列的次一級裂縫。

4)扇形張裂縫?;麦w向下滑動時,滑坡舌向兩側(cè)擴散,形成放射狀的張開裂縫,稱為扇形張裂縫,也稱滑坡前線放射狀裂縫。3)剪切裂縫?;麦w兩側(cè)和相鄰的不動巖土體發(fā)生相對位移時,會128(8)滑坡主軸

滑坡主軸也稱主滑線,為滑坡體滑動速度最快的縱向線,它代表整個滑坡的滑動方向?;瑒盂E線可以為直線,也可以是折線,如圖所示。運動最快之點相連的主軸為折線形。(8)滑坡主軸滑坡主軸也稱主滑線,為滑坡體滑動速度最1296.3.2滑坡的分類為了滑坡的認識和治理,需要對滑坡進行分類。但由于自然界的地質(zhì)條件和作用因素復雜,各種工程分類的目的和要求又不盡相同,因而可從不同角度進行滑坡分類。6.3.2滑坡的分類為了滑坡的認識和治理,需要對滑130(一)按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關系劃分:(1)覆蓋層滑坡本類滑坡有粘性土滑坡、黃土滑坡、碎石滑坡(2)基巖滑坡本類滑坡與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的關系可分為:均質(zhì)滑坡(圖a)、順層滑坡(圖b、c)、切層滑坡(圖d)。順層滑坡又可分為沿層面滑動或沿基巖面滑動的滑坡。(3)特殊滑坡本類滑坡有融凍滑坡、陷落滑坡等?;屡c地質(zhì)結(jié)構(gòu)關系示意圖(一)按滑坡體的主要物質(zhì)組成和滑坡與地質(zhì)構(gòu)造關系劃分:(1)131(二)按滑坡體的厚度劃分①淺層滑坡;⑦中層滑坡;②深層滑坡(三)按滑坡的規(guī)模大小劃分:①小型滑坡;②中型滑坡;②大型滑坡(四)按形成的年代劃分①新滑坡;②古滑坡(五)按力學條件劃分①牽引式滑坡;②推動式滑坡P154表6-1(二)按滑坡體的厚度劃分①淺層滑坡;⑦中層滑坡;②深層滑坡(1326.3.3滑坡的發(fā)育過程

一般說來,滑坡的發(fā)生是一個長期的變化過程,通常將滑坡的發(fā)育過程劃分為三個階段:蠕動變形階段滑動破壞階段漸趨穩(wěn)定階段研究滑坡發(fā)育的過程對于認識滑坡和正確地選擇防滑措施具有很重要意義。6.3.3滑坡的發(fā)育過程一般說來,滑坡的發(fā)生是一個133

(一)蠕動變形階段斜坡在發(fā)生滑動之前通常是穩(wěn)定的。有時在自然條件和人為因素作用下,可以使斜坡巖土強度逐漸降低(或斜坡內(nèi)部剪切力不斷增加),造成斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞。在斜坡內(nèi)部某一部分因抗剪強度小于剪切力而首先變形,產(chǎn)生微小的移動,往后變形逐步發(fā)展,直至坡面出現(xiàn)斷續(xù)的拉張裂縫。隨著拉張裂縫的出現(xiàn),滲水作用加強,變形進一步發(fā)展,后緣拉張,裂縫加寬,開始出現(xiàn)不大的錯距,兩側(cè)剪切裂縫也相繼出現(xiàn)。坡腳附近的巖土被擠壓、滑坡出口附近潮濕滲水,此時滑動面已大部分形成,但尚未全部貫通。斜坡變形再進一步繼續(xù)發(fā)展,后緣拉張裂縫不斷加寬,錯距不斷增大,兩側(cè)羽毛狀剪切裂縫貫通并撕開,斜坡前緣的巖土擠緊并鼓出,出現(xiàn)較多的鼓張裂縫,滑坡出口附近滲水混濁,這時滑動面已全部形成,接著便開始整體地向下滑動。(一)蠕動變形階段斜坡在發(fā)生滑動之前通常是穩(wěn)定的。134從斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞,坡面出現(xiàn)裂縫,到斜坡開始整體滑動之前的這段時間稱為滑坡的蠕動變形階段。蠕動變形階段所經(jīng)歷的時間有長有短。長的可達數(shù)年之久,短的僅數(shù)月或幾天的時間。一般說來,滑動的規(guī)模愈大,蠕動變形階段持續(xù)的時間愈長。斜坡在整體滑動之前出現(xiàn)的各種現(xiàn)象,叫做滑坡的前兆現(xiàn)象,盡早發(fā)現(xiàn)和觀測滑坡的各種前兆現(xiàn)象,對于滑坡的預測和預防都是很重要的。從斜坡的穩(wěn)定狀況受到破壞,坡面出現(xiàn)裂縫,到斜坡開始整135(二)滑動破壞階段滑坡在整體往下滑動的時候,滑坡后緣迅速下陷,滑坡壁越露越高,滑坡體分裂成數(shù)塊,并在地面上形成階梯狀地形,滑坡體上的樹木東倒西歪地傾斜,形成“醉林”?;麦w上的建筑物(如房屋、水管、渠道等)嚴重變形以致倒塌毀壞。隨著滑坡體向前滑動,滑坡體向前伸出,形成滑坡舌。在滑坡滑動的過程中,滑動面附近濕度增大,并且由于重復剪切,巖土的結(jié)構(gòu)受到進一步破壞,從而引起巖土抗剪強度進一步降低,促使滑坡加速滑動。(二)滑動破壞階段滑坡在整體往下滑動的時候,滑坡后緣136滑坡滑動的速度大小取決于滑動過程中巖土抗剪強度降低的絕對數(shù)值,并和滑動面的形狀,滑坡體厚度和長度,以及滑坡在斜坡上的位置有關。如果巖土抗剪強度降低的數(shù)值不多,滑坡只表現(xiàn)為緩慢的滑動,如果在滑動過程中,滑動帶巖土抗剪強度降低的絕對數(shù)值較大,滑坡的滑動就表現(xiàn)為速度快、來勢猛,滑動時往往伴有巨響并產(chǎn)生很大的氣浪,有時造成巨大災害。滑坡滑動的速度大小取決于滑動過程中巖土抗剪強度降低的137(三)漸趨穩(wěn)定階段由于滑坡體在滑動過程中具有動能,所以滑

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